pkpmSATWE知识点讲解专项知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

三维空间分析SATWE第1页一、学习内容nSATWE采取空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件，用在壳元基础上凝聚而成墙元模拟剪力墙。墙元不但含有墙所在平面内刚度，也含有平面外刚度，能够很好地模拟工程中剪力墙实际受力状态。对楼板，SATWE给出四种简化假定：楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。在应用中，可依据工程实际情况和分析精度要求，选取其中一个或几个简化假定。第2页二、SATWE优点n1、计算速度快SATWE可动态管理计算机内存资源，所以其在解题能力和速度方面优越性更突出。n3、前后处理功效强PMCAD模块建立后，SATWE读取其数据，自动将其转换成空间有限元分析所需数据格式，并具自动导荷及墙元和弹性楼板单元自动划分功效。PK、JLQ为SATWE后处理模块，在SATWE计算完后，可用PK绘梁、柱施工图，接JLQ绘剪力墙施工图，并可进行基础等其它软件设计工作。第3页三、利用SATWE进行结构设计时注意几个问题n1、SATWE软件将施加荷载方式分为两种：“一次性加载”和“模拟施工加载”。其中“模拟施工加载1”方式很好地模拟了在钢筋混凝土结构施工过程中，逐层加载，逐层找平过程。“模拟施工加载2”是在1理论基础上，将竖向构件轴向刚度增大10倍，在一定程度上考虑了基础不均匀沉降。n对于框剪结构而言，外围框架受力有所增大。剪力墙关键筒受力略有减小，有利于基础受力更均匀。所以高层建筑普通选择“模拟施工加载1”，高层框剪基础宜取“模拟施工加载2”，多层建筑普通选择“一次性加载”。第4页n建筑设计时应考虑抗震要求，不应采取严重不规则设计方案。体形复杂、平立面不规则结构，可在适当部位设置防震缝，或调整平面形状和尺寸，加强结构办法。不规则建筑在计算时采取是空间结构计算模型，并需进行微弱层验算。这在SATWE信息输入时都要引发注意。第5页三、参数设置第6页第7页n1、水平力与整体坐标夹角（度）：采取隐含值0，经计算后，当大于15度时，填入计算值重算。2、混凝土容重：隐含值25。构件自重计算梁板、梁柱重合部分都未扣除，框架结构可行，剪力墙、板柱结构偏小。3、钢材容重：隐含值78。可行。4、裙房层数：指地上周围都有群房。当主体一面或多面无裙房时，风荷载需个案处理。5、转换层所在层号：按自然层号填输，含地下室层数。6、地下室层数：按地下层数填输，当一面或多面临空时，填土侧压力需个案处理。7、墙元细分控制最大控制长度：墙元长度太大则计算精度无法确保，可采取隐含值。8、对全部楼层采取刚性楼板假定：位移计算时，不论是否开大洞或不规则，必须是刚性板假定。内力计算时，则在任何情况下均不能设为刚性板。第8页n9、墙元侧向节点信息：普通工程选“出口”，剪力墙数量多高层结构宜选“内部”。选“内部”时，计算精度会有一点点降低，但速度要快很多。10、结构材料信息：共5个选项：钢筋砼结构；钢与砼混合结构；有填充墙钢结构；无填充墙钢结构；砌体结构。按含义选取，砌体结构用于底框结构。11、结构体系：按结构布置实际情况确定。共分：框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、板柱剪力墙结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、砖混底框结构、共9种类型。确定结构类型即确定与其对应相关设计参数。12、恒、活载计算信息：“不计算恒、活荷载”即计算竖向力。“一次性加载”可用于多层。“模拟施工荷载1”用于高层结构计算，“模拟2”仅用于高层基础计算。13、地震作用计算信息：共3个选项：不计算地震作用，极少出现；计算水平地震作用，用于6-8度区；计算水平和竖向地震作用，用于九度区。第9页第10页n1、地面粗糙度类别：分为A、B、C、D类。C类是指有密集建筑群城市市区；D类为有密集建筑群,且房屋较高城市市区。见荷规7.2.1条。2、基本风压:：风荷载基本值重现期为50年一遇，高规3.2.2条要求：对于B级高度高层建筑或尤其主要高层建筑,应采取1一遇风压值。3、结构基本周期（秒）：用荷规附录E经验公计算初始值即：框架结构T=(0.08-1.00)N；框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N；剪力墙结构、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。其中N为结构层。经运算后填输计算值重算。4、体型系数：指是含高度改变等原因综合系数，应据荷规7节、高规3.2条确定。体型系数分段最多为3。5、设缝多塔背风面体型系数：还没有分段功效。6、超出上述范围风荷载，可用程序自定义功效。第11页第12页n1、结构规则性信息：结构平面规则性判断见抗规表3.4.2-1、高规4.3节。结构竖象规则性判断见抗规表3.4.2-2、高规4.4节。n2、设计地震分组：见抗规附录A。n3、设防烈度：见抗规附录A。按抗规3.1.3条调整。n4、场地类别：共分4类。见抗规4.1节。n5、框架抗震等级：见抗规表6.1.2。n6、剪力墙抗震等级：见抗规表6.1.2。n7、考虑偶然偏心：见高规3.3.3条。计算单向地震时考虑。n8、考虑双向地震作用：抗规5.1.1条。普通情况选取。n9、计算振型个数：普通应大于9，不超出层数X3，以参加质量系数是否到达0.9为准。n10、活载质量折减系数：见抗规表5.1.3。第13页n11、周期折减系数：高规第3.3.17条有详细要求：当非承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构计算自振周期折减系数可按以下要求取值：框架结构g0.60.7；框架剪力墙结构0.70.8；剪力墙结构g0.91.0；短肢剪力墙结构（补充）0.80.9。n12、结构阻尼比：钢筋混凝土结构：0.05；小于12层纲结构：0.03；大于12层纲结构：0.035。n13、特征周期：见相关规范。n14、多遇地震最大影响系数：见相关规范。n15、罕遇地震最大影响系数：见相关规范。n16、斜交抗侧力构件方向附加地震数及对应角度：见相关规范。第14页第15页n1、柱、墙设计活荷载：民用建筑勾选折减。非民用建筑另议。2、传给基础活荷载：民用建筑勾选折减。非民用建筑另议。3、梁活载不利布置最高层号：按自然层号填入。第16页第17页1、梁端负弯矩调整系数：隐含0.85。可采取也可修改。2、梁设计弯矩放大系数：不与活载不利布置同时定义。3、梁扭矩折减系数：隐含值0.4。可采取，也可修改。4、连梁刚度折减系数：隐含值0.7。可采取，也可修改。5、中梁刚度放大系数：普通取2。6、剪力墙加强区起算层号：无地下室填1，有地下室向地下延伸一层。7、调整与框支柱相连梁内力：有时勾选。高规8、按抗震规范（5.2.5）调整各楼层地震内力：指楼层最小地震剪力，应勾选。抗规5.2.5条。,9、九度结构及一级框架结构梁柱配筋超配系数：隐含值1.15。可采取。10、指定微弱层个数及层号：事先难以确定，可经运算后确定。11、地震作用调整：11-1、全楼地震作用放大系数：找不到规范依据，可配质量参加系数使用。11-2、0.2Qo调整起、止层号：按自然层起、止层号填入。11-3、顶塔楼地震作用放大起始层号及系数：按顶塔楼起始层自然层号填入。系数普通取3。第18页第19页n1、考虑“p-”：可暂不勾选，经计算确定。2、梁柱重合部分简化位刚域：普通不简化，梁、柱截面尤其大节点可勾选。3、按高规或高钢规进行构件设计：符合高层条件建筑应勾选，多层建筑不勾选。4、钢柱计算长度系数按有侧移计算：勾选按有侧移计算，不然按无侧移计算。判断见钢规5.3.3条5、混凝土柱计算长度系数计算执行混规7.3.11-3条：当水平荷在产生弯矩大于75%勾选。6、结构主要性系数：按混规3.2.2条确定。7、梁保护层厚度：按混规9.2节慎重确定。8、柱保护层厚度：按混规9.2节慎重确定。9、钢构件截面净毛面积比：0.85偏小，可据节点连接方式、螺孔多少适当加大。10、柱配筋计算标准：由X、Y轴弯矩百分比确定，选双偏压比较稳妥。第20页第21页第22页第23页1、回填土对地下室约束相对刚度比：改版前普通填3运算，填5为完全约束。新版填-m(地下室层数)为完全约束。2、外墙分布筋保护层厚度：按混规9.2节慎重确定3、地下室外墙侧土、水压力参数：3-1、回填土容重：18可行。3-2、室外地坪标高：据建筑设设计确定。3-3、回填土侧压力系数：据地质汇报，经计算确定。一般情况为0.3-0.4。3-4、地下水位标高：据地质汇报确定。3-5、室外地面附加荷载：据地面功效确定。4、人防设计信息：4-1、人防设计等级：据人防部门意见确定。4-2、人防地下室层数：据人防部门意见确定。4-3、顶板人防等效荷载：按防规确定，并可在菜单10里修改。4-4、外墙人防等效荷载：按防规确定，并可在菜单10里修改。5、新版不允许活载为0，底板也有些人防等效荷载及邻空墙土压力需另案处理。第24页第25页n1、砌块种类：分烧结砖、蒸压砖、砌块三种。砌规3.1节。2、砌块墙体容重：22是烧结砖容重(含双饰面)，其它种类应换算。3、结构拄刚度折减系数：应是结构柱与砌体弹性模量比值，普通可取0.3。4、底部框架层数：填建模时层数。5、底框结构空间分析方法：抗震设防工程选PM菜单8，非抗震设防工程选可选有限元整体法。6、材料强度改变起始层号：填自然层号。7、第一个弹性模量：砌规3.2.5节。8、第一个抗压强度：砌规表3.2.1-1。砌规表3.2.1-2。砌规表3.2.1-3。砌规表3.2.1-5。9、第一个砂浆强度等级：M7.5、M5、M2.5、M0选其一。10、第二种弹性模量：砌规3.2.5节。11、第二种抗压强度：砌规表3.2.1-1。砌规表3.2.1-2。砌规表3.2.1-3。砌规表3.2.1-5。12、第二种砂浆强度等级：M7.5、M5、M2.5、M0选其一。13、配筋砌块砌体结构：采取时勾选。第26页四、四、SATWE参数便览之计算控制参数参数便览之计算控制参数1、刚心座标、层刚度比计算：必需勾选。2、形成总刚并分解：必需勾选。3、结构地震作用计算：有抗震设防工程勾选。4、结构位移计算：必需勾选。5、全楼构件内力计算：必需勾选。6、吊车荷载计算：有吊车工程勾选。7、生成传给基础刚度：必需勾选。8、构件配筋及验算：必需勾选。8-1、配筋起始层：按需填入。8-2、配筋终止层：按需填入。第27页9、层刚度比计算：9-1、剪切刚度：配合刚性楼板选取。高规确定方法。9-2、剪弯刚度：配合弹性楼板、错层结构选取。有限元施加单位力法。9-3、地震剪力与地震层间位移比：有抗震设防工程选取。抗规确定方法。10、地震作用分析方法：10-1、侧刚分析方法：配合刚性楼板选取。10-2、总刚分析方法：配合弹性楼板、错层结构选取。11、线性方程组解法：11-1、VSS向量稀疏求解器：速度快优先选取。11-1、LDLT三角分解：原项保留。12、位移输出方法：12-1、简化输出：侧刚分析方法，仅输出最楼层大位移，总刚分析方法，仅输出周期、地震力，按需选取。12-2、详细输出：还输出各节点位移，按需选取。第28页第29页